由暴胀产生的超大质量原初黑洞

关于我们宇宙中最大超大质量黑洞（SMBHs）的起源与演化存在争议。在本研究中，我们考虑了其中部分黑洞由原初密度扰动直接坍缩形成的可能性。由于原初黑洞的质量受坍缩时宇宙视界大小的限制，这些 SMBHs 必然形成得相当晚，且表面与 CMB 频谱畸变的限制相冲突。然而，若原初曲率扰动的分布高度非高斯，则可规避这些限制。在量化规避这些边界所需的偏离高斯性程度后，我们探究了一个多场暴胀模型——一个非极小、自相互作用的副曲率场（curvaton）模型——它具备产生如此显著非高斯性所需的所有要素。不过，我们将详细的模型构建与数值计算留待未来研究，因为我们的目标是凸显由直接坍缩形成 SMBHs 所面临的挑战，并指明成功模型所需具备的特征。鉴于詹姆斯·韦伯空间望远镜近期对高红移大质量星系候选体的观测，以及 NANOGrav 实验提供的与 SMBH 并合一致的随机引力波背景证据，本研究尤为及时。